Biofísica 3. Termodinámica 46 Segundo principio

Segundo principio 46. Para el ciclo descrito en el ejercicio 38 indique, en el cuadro adjunto, sin efectuar cálculos, el signo de la variación de entropía del gas, del medio exterior y del universo para cada evolución y para el ciclo completo.

Esquema del ciclo del ejercicio 38

Tabla  

	ab	bc	cd	da	ciclo
QG
ΔSG
ΔSM
ΔSU

Primera Fila = prima fila la tomo del ejercicio 38

	ab	bc	cd	da	ciclo
QG	–	+	+	–	+

Segunda Fila = variación de entropía del gas en los procesos ab y cd (isotérmico)

ΔS_G = Q_G / T_G

donde

ΔS_G = variación de la entropía del gas

Q_G = calor entregado/ recibido por el gas = ver signo de la primera fila

T _G = temperatura (T>0)

Reemplazando

ΔS_G  = signo del  calor / signo de la temperatura = signo de Q_G

Segunda Fila = variación de entropía del gas en los procesos bc y da (isobáricos)

ΔS_G = c_{p *} n * ln(T_F/T_i)

donde

ΔS_G = variación de la entropía del gas

c_{p y}  n  = calor especifico y número de moles  ( >0)

ln(T_F/T_i) = logaritmo (temperatura final/temperatura inicial) > 0 si T_F > T_i  para bc

ln(T_F/T_i) = logaritmo (temperatura final/temperatura inicial) < 0 si T_F < T_i para da

Segunda Fila = Variación de entropía del gas del ciclo

ΔS_G = 0

	ab	bc	cd	da	ciclo
QG	–	+	+	–	+
ΔSG	–	+	+	–	0

Cuarta Fila =  variación de la entropía del universo procesos reversibles

ΔS_U  =  0

ΔS_U = variación de la entropía del universo

Tercera Fila = Variación de entropía del medio en los procesos

ΔS_U  = ΔS_G  + ΔS_M

donde

ΔS_U = variación de la entropía del universo

ΔS_G = variación de la entropía del gas

ΔS_M = variación de la entropía del medio

Si ΔS_U  =  0 ---- > ΔS_M = - ΔS_G

Signo ΔS_M inverso ΔS_G

	ab	bc	cd	da	ciclo
QG	–	+	+	–	+
ΔSG	–	+	+	–	0
ΔSM	+	–	–	+	0
ΔSU	0	0	0	0	0